Компоненты и их взаимодействие
Все системы охлаждения и компьютерные в том числе – как воздушные, так и водяные – состоят из одних и тех же основных компонентов. Познакомимся с ними на примере хорошо знакомой системы воздушного охлаждения, а потом перейдем к рассмотрению элементов системы охлаждения водяного.
В каждой из них есть приемник тепла – элемент, непосредственно нагреваемый охлаждаемым объектом (в данном случае центральным процессором ПК). В воздушных системах приемником является полированное медное либо алюминиевое основание.
Второй элемент системы охлаждения – рассеиватель, с помощью которого тепло передается в окружающую среду. В воздушной системе его роль играет ребристый радиатор «кулера». Очевидно, что чем больше площадь ребер радиатора, тем эффективнее он рассеивает тепло, поэтому на протяжении эволюции воздушных «кулеров» мы наблюдаем их непрерывное увеличение. Однако габариты радиатора нельзя наращивать бесконечно. Виной тому ограниченная теплопроводность металла, из-за которой слишком крупный радиатор не может прогреться целиком и становится неэффективным.
Дополнительный элемент системы переносит тепло от приемника к рассеивателю. В современных «кулерах» его роль играют тепловые трубки, обладающие настолько большой теплопроводностью, что во многих моделях радиатор целиком отделен от основания, контактирующего с процессором, и «держится» на нескольких тепловых трубках. В системе водяного охлаждения переносчиком тепла является вода, постоянно циркулирующая в шлангах между теплоприемником и рассеивателем. Жидкость плохо проводит тепло, зато отлично его накапливает (обладает высокой теплоемкостью), поэтому и требуется непрерывно перемещать ее с помощью насоса. Получившаяся система оказывается весьма эффективной: через теплоприемник прокачивается большой объем жидкости, которая «уносит» с собой значительное количество тепла.
Основные компоненты системы водяного охлаждения: 1 водоблок процессора, 2 водоблок чипсета, 3 водоблок видеокарты, 4 радиатор, 5 помпа, 6 расширительный бачок
Система водяного охлаждения является модульной конструкцией, которую образует ряд основных элементов.
1 Водоблок.
Полый теплосъемник, который монтируется на процессоре или другом охлаждаемом компоненте ПК.
2 Радиатор.
Водяная система охлаждения позволяет использовать радиаторы весьма большого размера, пронизанные каналами, через которые вода проходит, равномерно распределяя тепло по всей поверхности ребер. В свою очередь, крупные радиаторы обдуваются вентиляторами с большим диаметром крыльчатки, а это приводит к снижению шума от компьютера. В ряде случаев удается обойтись и вовсе без вентиляторов.
3 Помпа.
Насос, перегоняющий воду между компонентами СВО.
4 Расширительный бачок.
Дополнительная емкость в контуре СВО. Упрощает ее сборку и обслуживание.
5 Соединительные шланги.
Иногда они оснащаются пружинами для предотвращения перегибов.
Выбор системы
Есть два способа перевести охлаждение компьютера «на воду».
Можно купить готовую систему водяного охлаждения производства Gigabyte, Thermaltake, Zalman и других компаний. Такие СВО зачастую поставляются в собранном и заправленном виде, и производитель гарантирует отсутствие протечек жидкости. Фирменные системы существуют во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае помпа и бачок стандартным образом размещаются внутри корпуса ПК, а радиатор выносится наружу (ставится рядом с корпусом либо подвешивается к его стенке), а во втором – все компоненты, кроме водоблока, собраны в отдельном металлическом ящике. Примерами таких систем являются Thermaltake Tribe и Zalman Reserator.
Thermaltake Tribe (цена – 3400 руб.) – типичная фирменная система водяного охлаждения во внешнем исполнении. Несмотря на простоту в эксплуатации, ее эффективность оставляет желать лучшего
Но готовые СВО от популярных производителей – как внешние, так и внутренние – обладают одним существенным недостатком: их эффективность, как правило, не превышает эффективности большинства воздушных «суперкулеров» при сравнимой с последними цене. В то же время существуют «профессиональные» СВО, способные обеспечить охлаждение ПК даже при значительном «разгоне». Их производят такие фирмы, как Asetek, Swiftech или российская Promodz. Их продукция полностью раскрывает потенциал технологии водяного охлаждения и может обеспечить температуру процессора на 15–20°C ниже, чем воздушная система охлаждения. Одна беда – выложить за «элитный» комплект придется от 5 до 12 тыс. руб.
Cooled Silence Extreme Package фирмы Promodz – «профессиональная» система с великолепной производительностью, но стоит она не меньше 7000 руб.
Самостоятельный выбор компонентов
По причине дороговизны фирменных высокопроизводительных СВО многие пользователи предпочитают собирать аналогичные системы своими руками. Помимо экономии денег, такой подход позволяет подобрать компоненты СВО в соответствии с личными нуждами. Одному пользователю нужна высокоэффективная система для максимального «разгона», другой собирает СВО в качестве замены шумному охладителю процессора и видеокарты, третьему требуется компактная система, которую можно встроить в тесный корпус форм-фактора barebone... В каждом таком случае выбор конкретных компонентов СВО будет разным. Рассмотрим каждый вариант по отдельности.
%%%
| Где купить компоненты СВО? ■ Есть несколько способов приобрести компоненты, необходимые для сборки СВО. Существует ряд специализированных интернет-магазинов, где они продаются. Достаточно лишь набрать в строке поиска Google или Yandex слова «водяное охлаждение». Компоненты СВО появляются в продаже на компьютерных рынках и в крупных магазинах, хотя там их ассортимент ограничен, а цены, как правило, выше, чем в онлайне. |
Водоблок
Водоблок представляет собой толстый кусок металла (как правило, меди), в котором проделан канал для жидкости. Сверху канал герметизируется крышкой из металла либо плексигласа, а в ее отверстия вворачиваются штуцеры для подключения шлангов. Крышка также снабжается креплениями для установки на различные виды чипов. Водоблоками оснащаются не только центральные процессоры. Некоторые другие компоненты ПК тоже могут нуждаться в усиленном охлаждении.
Хороший процессорный водоблок должен иметь сложную внутреннюю структуру – извилистый канал или металлические ребра
Как правило, при сборке СВО ограничиваются охлаждением ЦП, графической платы и чипсета. Но иногда водоблоки устанавливаются и на другие комплектующие.
1 Видеокарта.
Ей водяное охлаждение нередко идет на пользу даже больше, чем ЦП: графические процессоры уже давно обладают существенно большей мощностью и тепловыделением, чем центральные. Поэтому рабочая температура в 80–90°C считается для них нормальной, хотя категорически не может являться таковой с точки зрения здравого смысла.
| Выбор водоблока для видеокарты ■ Водоблоки для видеокарт не столь универсальны, как процессорные. Нередко водоблок подходит только к одной или двум сериям видеоадаптеров, так что в его совместимости с вашей картой обязательно нужно убедиться. Кроме того, в последнее время получили распространение специализированные водоблоки, совместимость которых ограничена одной моделью видеокарт. После очередного апгрейда такой водоблок станет бесполезен, зато его легче устанавливать на плату, и за счет специфического дизайна он охлаждает ее целиком – и графический процессор, и микросхемы памяти, и элементы питания. Общие требования к конструкции и надежности водоблоков для видеокарт те же, что и для процессорных моделей: надежные крышка и фитинги, качественно обработанное основание. Для популярных моделей видеокарт выпускаются специальные водоблоки. Некоторые производители, например BFG, оснащают ими свои продукты еще на заводе |
2 Чипсет материнской платы.
Он тоже ощутимо нагревается при работе, и производительности его штатного «кулера» иногда не хватает для обеспечения приемлемого температурного режима даже в нормальных условиях, не говоря уже о «разгоне».
3 Транзисторы подсистемы питания материнской платы
– МОСФЕТы – сильно нагреваются во время работы, но в нормальных условиях обходятся без дополнительного охлаждения или довольствуются штатными радиаторами. При «разгоне» нагрузка на них возрастает, так что на них тоже можно установить специальные водоблоки.
4 Оперативная память.
Современные модули памяти уже не могут обходиться без дополнительного охлаждения, поэтому оснащаются радиаторами. Некоторые производители модулей (например, OCZ) снабжают их блоками водяного охлаждения. Если вам попался именно такой комплект, то стоит подключить его к СВО. Если же нет – самостоятельно заботиться о жидкостном охлаждении памяти не имеет смысла.
Модули памяти DDR2-1150 FLEX 2 фирмы OCZ оснащаются радиаторами, которые можно подключить к СВО в качестве водоблоков
5 Жесткий диск.
Устанавливают в специальный бокс с водяным охлаждением, который отводит тепло от его корпуса. Заметим, что такое решение имеет практическую ценность только для тех, кто особо дорожит данными, записанными на винчестере. Всем остальным будет достаточно охлаждения с помощью корпусных вентиляторов.
6 Блок питания.
Для охлаждения этого устройства СВО используется крайне редко. Между тем, БП при большой нагрузке выделяет нешуточное количество тепла, из-за чего нередко оснащается высокооборотным и шумным вентилятором. Есть лишь несколько серийно выпускаемых моделей блоков питания со встроенной СВО, и все они стоят немалых денег.
PSU-1200ATX-12S компании Koolance – редкий пример блока питания со встроенным жидкостным охлаждением
В продаже существует масса водоблоков на любой вкус. По каким критериям следует выбирать водоблок для охлаждения процессора и чипсета материнской платы?
1 Крепление нужного типа.
Как правило, процессорные водоблоки универсальны и подходят к большинству современных и снятых с производства ЦП. То же касается и водоблоков для чипсета. Тем не менее при покупке конкретной модели в этом стоит убедиться, ознакомившись с описанием на сайте или упаковке.
2 Общая надежность конструкции.
Крышка должна плотно соединяться с металлическим основанием – крепление на винтах гораздо лучше клеевого.
3 Форма канала.
Чем более сложную форму имеет канал процессорного водоблока, тем эффективнее будет теплообмен. Лучше водоблок со спиралевидным каналом или массой внутренних ребер (игл), чем простая полая «чашка». Для чипсетных водоблоков этот параметр не имеет особого значения.
4 Тип крепления шлангов.
Самый надежный вариант – это фитинги с гайкой, фиксирующей шланг. Хуже – обычные штуцеры, на которые шланг просто натягивается.
5 Количество штуцеров (фитингов).
Основная масса водоблоков имеет два крепления для шлангов, но некоторые оснащены тремя. Эффективность теплоотвода в таком случае выше, зато при сборке системы возможны проблемы: понадобится либо тройник, либо бачок с тремя штуцерами – и то, и другое редко встречается в продаже.
6 Качество контактной поверхности.
«Подошва» водоблока, с помощью которой он контактирует с процессором, должна быть ровной, а еще лучше – отполированной до зеркального блеска.
Из конкретных моделей водоблоков можно порекомендовать продукцию фирм DangerDen, Alphacool и Promodz. Также весьма хороши водоблоки, выпускаемые под торговой маркой AquaStone.
Водяная помпа
Помпа – насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию воды в системе охлаждения. Рекомендуем приобретать продукцию фирм Eheim, Hidor и Laing. Все помпы из ассортимента этих и других компаний делятся на два класса: погружные и внешние. Первые работают, будучи целиком погруженными в воду, поэтому они поставляются в комплекте со специальным резервуаром. Это избавляет от необходимости покупки дополнительного расширительного бачка, но в корпусе ПК такую помпу разместить труднее. Внешние помпы куда более компактны – некоторые из них можно установить в 3,5-дюймовый слот корпуса ПК.
Alphacool AGB-Eheim 600 Station II (3000 руб.) – погружная помпа с пропускной способностью 600 л/ч, совмещенная с компактным резервуаром
Второй признак, характеризующий помпу, – тип питания. Некоторые модели питаются напрямую от розетки в 220 В, так что из корпуса придется выводить дополнительный кабель питания и включать помпу отдельно от ПК. Лучше, чтобы помпа подключалась к стандартному блоку питания через стандартный же разъем (Molex) – тогда она будет включаться и выключаться одновременно с компьютером.
Помпа Laing DDC-1plusT (4100 руб.) – одна из лучших внешних «компьютерных» помп. Идеально подходит для системы с несколькими водоблоками
Основной рабочий параметр помпы – это пропускная способность (или расход воды), которая измеряется в литрах в час. Большинство помп, приобретаемых отдельно, способно прокачать 300–1200 л/ч. Для большинства систем водяного охлаждения достаточно 600 л/ч, но чем больше этот показатель, тем лучше, особенно в случае, когда используется несколько водоблоков. Кроме того, есть дополнительный, не менее важный параметр – нагнетаемое помпой давление, выражаемое в высоте водяного столба, который она может выпустить вертикально вверх. Чем он выше, тем более эффективно будет работать помпа в системе со сложным контуром. Столб в 2 м – хороший результат, 3 м и больше – выдающийся. И пропускная способность, и высота водяного столба всегда указываются в описании помпы.
Радиатор
В составе системы водяного охлаждения используются радиаторы со сложной конструкцией ребер и водяных каналов. Как правило, они располагаются вне корпуса, так что могут быть весьма большого размера. Габариты радиатора определяются тем, сколько вентиляторов и какого типоразмера на него можно установить.
Радиатор Black ICE GTS 360 (3700 руб.) с монтажными местами для трех 120-мм вентиляторов способен справиться с охлаждением даже самого производительного ПК
Как правило, используется от одного до четырех вентиляторов диаметром 120 мм. Выбором, устраивающим большинство пользователей с точки зрения как габаритов, так и эффективности, являются модели с местами для двух вентиляторов. Если же в системе несколько водоблоков, охлаждающих мощные процессор и видеокарту, то стоит выбрать радиатор «тройного» размера.
Выпуском радиаторов для систем водяного охлаждения занимаются несколько компаний. Наиболее высоко ценится продукция фирмы Alphacool под маркой Black IСE. Эти радиаторы действительно весьма эффективны, но стоят дорого. Неплохой альтернативой могут стать радиаторы производства Magicool или Promodz.
Резервуар
Резервуар (расширительный бачок) – опциональный компонент системы водяного охлаждения. Он представляет собой герметичную емкость, через которую проходит вода на пути от водоблока к радиатору или от радиатора к помпе. Он выполняет двойную функцию. Во-первых, резервуар значительно облегчает заправку СВО. Без него изгнать из контура лишний воздух гораздо труднее. Во-вторых, увеличивается тепловая «инерция» системы – чем больше в ней воды, тем больше времени понадобится для того, чтобы прогреть весь ее объем, хотя, когда это наконец происходит, разница между СВО с резервуаром и без него исчезает.
На рынке продаются резервуары из пластика или плексигласа на любой вкус. Объем этого компонента не имеет большого значения. Гораздо более важно, каким образом он крепится в корпусе ПК. Лучше всего, если он помещается в стандартный 5,25-дюймовый слот. В таком случае, если резервуар прозрачный, можно будет визуально контролировать уровень воды в системе. Другие модели монтируются на место 80-мм корпусного вентилятора.
Резервуар Thermaltale Aqua Bay M3 не только облегчает заправку СВО, но и позволяет визуально контролировать уровень воды в системе
Соединительные шланги и штуцеры
Шланги продаются в мотках по нескольку метров длиной – для большинства систем будет достаточно 2 м. Несмотря на то, что это самый простой компонент СВО, выбирать его нужно внимательно.
Купленный шланг должен быть достаточно прочен и устойчив к изгибам, а главное – подходить по диаметру к штуцерам всех устройств, включенных в контур системы. Для каждого шланга указывается двойной диаметр – внешний и внутренний, например 11/8 мм, для штуцеров помпы, водоблока и бачка – только внешний диаметр, и он должен быть на один миллиметр больше, чем внутренний диаметр шланга – для того, чтобы он сидел плотно. Если штуцер подразумевает, что шланг будет не натягиваться на него, а вставляться внутрь, то его диаметр, наоборот, должен быть немного меньше, чем внешний диаметр шланга.
Эти правила относятся и к штуцерам радиатора, хотя они в отличие от остальных покупаются отдельно и вворачиваются в отверстия этого компонента – нужно лишь дополнительно определить их резьбу, которая измеряется в дюймах, например 1/4’’.
%%%
Установка СВО
После выбора и приобретения комплектующих их нужно собрать воедино. Рассмотрим процесс установки на примере СВО с единственным водоблоком на процессоре.
1
Начнем с нарезки шлангов. Если в системе всего один водоблок и есть расширительный бачок, то надо подготовить четыре отрезка: один – на 40 см, один – на 30 см, и два по 70 см.
После того как шланги нарезаны, нужно подключить два коротких отрезка (30 и 40 см) к водоблоку – когда он будет установлен на материнскую плату, делать это будет не очень удобно и безопасно. Способ подключения зависит от конструкции штуцеров. На обычные штуцеры шланг нужно просто натянуть до упора. Если в комплекте с водоблоком поставляются хомуты, используйте их для закрепления шланга:
В штуцеры другого типа шланг нужно вставлять, не жалея сил, – от этого будет зависеть плотность контакта:
Не обращайте внимание на то, что втулка со вставленным шлангом сможет свободно вращаться в основании штуцера – это нормально.
В фитингах с гайкой шланг фиксируется наиболее просто и надежно. Снимите гайку и проденьте шланг через нее, после чего натяните шланг на фитинг и заверните гайку до упора руками. Плоскогубцы и прочие инструменты применять не надо, иначе шланг можно попросту раздавить:
2
Возьмите конец одного из шлангов (более длинного), подключенных к водоблоку, и соедините его с выходным штуцером помпы – он, как правило, обозначен стрелкой, направленной наружу, или другим похожим образом:
3
Другой шланг от водоблока подключите к штуцеру расширительного бачка. Один из длинных 70-сантиметровых шлангов соедините со вторым штуцером бачка
Второй длинный шланг подключите к входному штуцеру помпы.
Подготовка ПК к установке СВО, заправка и тестовый запуск
Теперь пора подготовить компьютер к установке системы водяного охлаждения.
1
Завершите работу операционной системы и снимите левую боковую стенку корпуса ПК, разомкнув защелки или выкрутив крепежные винты. Снимите одну из заглушек задней стенки корпуса.
2
Возьмите концы длинных шлангов, идущих от расширительного бачка и входного штуцера помпы, и проденьте их через отверстие наружу. В некоторых корпусах есть специальные отверстия для шлангов СВО:
3
Вверните штуцеры в отверстия радиатора и затяните крепления гаечным ключом либо плоскогубцами. Затем соедините с ними продетые из корпуса ПК шланги. Контур системы охлаждения теперь замкнут.
4
Подключите разъем питания помпы к блоку питания и включите компьютер. Если помпа питается от сети в 220 В, то просто включите ее штекер в розетку.
5
Пока помпа работает вхолостую, СВО нужно заправить жидкостью. Обычно применяют дистиллированную воду, которую можно приобрести в аптеке. Для заправки СВО поднимите расширительный бачок над уровнем остальных компонентов и медленно заливайте воду в его заправочное отверстие. Постепенно вода пройдет через радиатор и достигнет помпы, а затем заполнит водоблок. Когда система будет заправлена полностью, закройте пробкой отверстие бачка и потрясите радиатор, чтобы из него вышли пузырьки воздуха.
6
Осмотрите систему на предмет протечек жидкости. Если какое-либо соединение течет, посильнее натяните шланг на штуцер либо затяните гайку фитинга. Оставьте систему работать на несколько часов, чтобы убедиться в отсутствии новых протечек.
| Чем заправлять СВО? Систему водяного охлаждения можно заправлять различными видами жидкостей. Каждый из них имеет свои преимущества перед другими. ■ Вода из-под крана. Хороша только своей доступностью, но при этом отлично проводит электричество и подвержена «цветению» в результате размножения микроорганизмов. Чтобы вода не цвела, в нее можно вливать различные добавки: хлорку, спирт. Но лучше всего от «цветения» сохраняет серебряный предмет, брошенный в расширительный бачок. ■ Вода с антифризом (тосолом) не «цветет», но антифриз может разъедать компоненты СВО. Кроме того, он ядовит. Безопасным аналогом такого «коктейля» являются жидкости, поставляемые в комплекте с фирменными СВО. ■ Дистиллированная вода – лучший вариант с точки зрения безопасности комплектующих: она не проводит ток и менее подвержена «цветению». Бутылки с ней можно купить в аптеке. ■ Кроме того, в воду можно добавлять жидкости, светящиеся в ультрафиолетовом свете (для этого в корпус нужно установить специальную лампу). Они продаются в магазинах вместе с остальными комплектующими СВО. |
Финальная сборка и заправка СВО
1
Отключите компьютер от электрической сети. Вынь те из разъемов на задней панели все кабели периферийных устройств: монитора, акустической системы, клавиатуры, мыши и т.д. и положите ПК на бок. Придется вынуть материнскую плату, но для того чтобы добраться до нее, необходимо извлечь подключенные к ней платы расширения и кабели.
2
Выкрутите винты, фиксирующие видеокарту и звуковую плату, и аккуратно выньте эти устройства из разъемов. Отключите от материнской платы кабели питания, провода SATA и IDE, а также любые другие. Запомните разъемы, к которым они подключаются, чтобы после установки СВО вернуть их на свои места! Помочь в этом может схема материнской платы, поставляемая в комплекте с ней, или руководство пользователя.
3
Материнскую плату фиксируют в корпусе несколько винтов. Выкрутите их все и аккуратно извлеките плату вместе с процессорным «кулером».
4
Снимите с процессора вентилятор. Если это боксовый «кулер» процессора Intel на Socket 775, надо с помощью плоской отвертки повернуть против часовой стрелки фиксирующие его ножки, а потом потянуть их на себя:
Боксовый кулер для платформы AMD Socket AM2 или Socket 939 снимается после поворота фиксирующего рычага:
Также придется демонтировать и его крепежную рамку, выкрутив винты, фиксирующие ее на материнской плате.
5
Большинство водоблоков крепится на болтах с гайками, которые поставляются в комплекте. Проденьте их с задней стороны материнской платы через крепежные отверстия, не забывая про изолирующие шайбы, и закрепите гайками:
6
Теперь можно устанавливать водоблок на процессор. Аккуратно наденьте его на болты, торчащие из материнской платы. Перед этим, разумеется, нужно намазать процессор термопастой.
7
Водоблок закрепляется еще одним комплектом гаек и пружинами. Сначала на болты надеваются пружины, а гайки накручиваются сверху. Необходимо добиться достаточно сильного прижима, но затягивать гайки до упора не надо:
8
Теперь установите материнскую плату в корпус и закрепите винтами. Верните на место все платы расширения и подключите кабели.
9
Установите бачок в 5,25-дюймовый слот корпуса или на место 80-мм вентилятора. Помпа ставится без крепления в произвольном месте корпуса либо фиксируется винтами в 3,5-дюймовом слоте. Теперь система полностью готова к работе.
| Обслуживание СВО Система водяного охлаждения, как и традиционные средства охлаждения ПК, требует регулярного обслуживания. Несмотря на высокое качество изготовления фирменных компонентов и аккуратную сборку системы, за СВО следует следить для того, чтобы она всегда работала с максимальной эффективностью, а охлаждаемые комплектующие были защищены от выхода из строя. ■ После того как собранная СВО проработала несколько дней, откройте компьютер и убедитесь в том, что соединительные шланги не смяты. Перегиб шланга уменьшает его внутренний диаметр, и ток воды затрудняется или даже полностью останавливается. Возникает перегрев охлаждаемых чипов. ■ Примерно раз в неделю нужно контролировать уровень воды в системе – она имеет свойство испаряться, поэтому рано или поздно может случиться так, что в контуре СВО останется недостаточно жидкости для продолжения ее работы. Кроме того, резкое уменьшение количества воды в системе свидетельствует о том, что она протекает! ■ Следить за уровнем воды проще всего в том случае, когда в системе есть бачок с прозрачной стенкой, встраиваемый в 3,5-дюймовый слот корпуса ПК. Если же бачок находится внутри, то корпус при каждой проверке системы придется открывать. ■ Если СВО «прорвало» при включенном компьютере, то его следует немедленно обесточить! Залитые платы затем надо вынуть, удалить влагу чистой тряпкой и высушить феном. С высокой вероятностью электронные компоненты ПК «выживут» после залива водой, если эта вода дистиллированная – сама по себе она не проводит электричество (известны случаи, когда вода текла по платам ручьем, не причинив им вреда). Однако тут же становится неплохим проводником, если смешивается с пылью, покрывающей платы. Поэтому содержите «внутренности» компьютера в чистоте. |
Публикуется с сокращениями.
